ამერიკული გუნდი გვთავაზობს ახალ მეთოდს მიკროდისკის ლაზერების დასადგენად

ჰარვარდის სამედიცინო სკოლის (HMS) და MIT General Hospital– ის ერთობლივი სამეცნიერო ჯგუფის თქმით, მათ მიაღწიეს მიკროდისკის ლაზერის გამომუშავებას PEC Etching მეთოდის გამოყენებით, რაც ახალ წყაროს ქმნის ნანოფოტონიკისა და ბიომედიცინის „პერსპექტიული“.

(მიკროდისკის ლაზერის გამომავალი შეიძლება რეგულირდეს PEC Etching მეთოდით)

მინდვრებშინანოფოტონიკადა ბიომედიცინი, მიკროდიკილაზერებიდა ნანოდისკის ლაზერები პერსპექტიული გახდამსუბუქი წყაროებიდა გამოკვლევები. რამდენიმე აპლიკაციაში, როგორიცაა ჩიპური ფოტონური კომუნიკაცია, ჩიპის ბიოიმიზაცია, ბიოქიმიური ზონდირება და კვანტური ფოტონის ინფორმაციის დამუშავება, მათ უნდა მიაღწიონ ლაზერულ გამომუშავებას ტალღის სიგრძისა და ულტრაიჯალი ჯგუფის სიზუსტის განსაზღვრაში. ამასთან, რთული რჩება ამ ზუსტი ტალღის სიგრძის მიკროდისკის და ნანოდისკის ლაზერების წარმოება ფართომასშტაბიანი. მიმდინარე ნანოფრიკაციის პროცესები წარმოადგენენ დისკის დიამეტრის შემთხვევითობას, რაც ართულებს ლაზერული მასის დამუშავებასა და წარმოებაში ტალღის სიგრძის მოპოვებას.ოპტოელექტრონული მედიცინაშეიმუშავა ინოვაციური ოპტოქიმიური (PEC) etching ტექნიკა, რომელიც ხელს უწყობს მიკროდისკის ლაზერის ლაზერული ტალღის სიგრძეს სუბნანომეტრის სიზუსტით. ნამუშევარი გამოქვეყნებულია ჟურნალში Advanced Photonics.

ფოტოქიმიური ეტიკინგი
გავრცელებული ინფორმაციით, გუნდის ახალი მეთოდი საშუალებას აძლევს მიკრო დისკის ლაზერების და ნანოდიკის ლაზერული მასივების წარმოებას ზუსტი, წინასწარ განსაზღვრული ემისიის ტალღების სიგრძით. ამ გარღვევის გასაღები არის PEC Etching– ის გამოყენება, რომელიც უზრუნველყოფს მიკროდიზის ლაზერის ტალღის სიგრძის სრულყოფილებას. ზემოხსენებულ შედეგებში, გუნდმა წარმატებით მოიპოვა Indium Gallium არსენიდის ფოსფირებული მიკროდიზები, რომლებიც დაფარულია სილიკით, ინდიუმის ფოსფიდის სვეტის სტრუქტურაზე. მათ შემდეგ შეამცირეს ამ მიკროდიზების ლაზერული ტალღის სიგრძე ზუსტად განსაზღვრულ მნიშვნელობას, გოგირდმჟავას განზავებულ ხსნარში ფოტოქიმიური ეტიკეტის შესრულებით.
მათ ასევე გამოიკვლიეს სპეციფიკური ფოტოქიმიური (PEC) ეტიკეტების მექანიზმები და დინამიკა. დაბოლოს, მათ გადაიტანეს ტალღის სიგრძე მიკროდისკის მასივი პოლიდიმეტილსილოქსანის სუბსტრატზე, რათა წარმოქმნან დამოუკიდებელი, იზოლირებული ლაზერული ნაწილაკები სხვადასხვა ლაზერული ტალღის სიგრძით. შედეგად მიკროდისკა გვიჩვენებს ლაზერული ემისიის ულტრა ფართო სიჩქარესლაზერისვეტზე 0.6 ნმ -ზე ნაკლები და იზოლირებული ნაწილაკი 1.5 ნმ -ზე ნაკლები.

ბიომექანიკური პროგრამების კარის გაღება
ეს შედეგი ხსნის კარს მრავალი ახალი ნანოფოტონიისა და ბიომექანიკური პროგრამის შესახებ. For example, stand-alone microdisk lasers can serve as physico-optical barcodes for heterogeneous biological samples, enabling the labeling of specific cell types and the targeting of specific molecules in multiplex analysis.Cell type-specific labeling is currently performed using conventional biomarkers, such as organic fluorophores, quantum dots, and fluorescent beads, which have wide emission ხაზები. ამრიგად, მხოლოდ რამდენიმე სპეციფიკური უჯრედის ტიპს შეუძლია ერთდროულად ეტიკეტირება. ამის საპირისპიროდ, მიკროდისკის ლაზერის ულტრაიისფერი ჯგუფის შუქის ემისია შეძლებს ერთდროულად უფრო მეტი უჯრედების ტიპების იდენტიფიცირებას.
გუნდმა შეამოწმა და წარმატებით აჩვენა ზუსტად მორგებული მიკროდისკის ლაზერული ნაწილაკები, როგორც ბიომარკერები, მათ იყენებდა კულტივირებული ნორმალური მკერდის ეპითელური უჯრედების MCF10A. მათი ულტრა ფართო ემისიით, ამ ლაზერებმა შეიძლება მოახდინონ რევოლუცია ბიოენსაციის რევოლუცია, დადასტურებული ბიომექანიკური და ოპტიკური ტექნიკის გამოყენებით, როგორიცაა ციტოდინამიკური გამოსახულება, ნაკადის ციტომეტრია და მრავალმხრივი ანალიზი. PEC Etching– ზე დაფუძნებული ტექნოლოგია მნიშვნელოვან წინსვლას წარმოადგენს მიკროდისკის ლაზერებში. მეთოდის მასშტაბურობა, ისევე როგორც მისი სუბნანომეტრის სიზუსტე, ხსნის ახალ შესაძლებლობებს ლაზერების უთვალავი გამოყენებისთვის ნანოფოტონიკასა და ბიომექანიკურ მოწყობილობებში, აგრეთვე შტრიხკოდების სპეციფიკური უჯრედების პოპულაციისა და ანალიტიკური მოლეკულებისთვის.